[发明专利]基于优化分布式云放疗计划系统及使用方法、存储介质

权利要求书

1.一种基于优化分布式云放疗计划系统，其特征在于：所述云放疗计划系统包括受控计算机、网络通信模块以及主控云服务器；

所述网络通信模块与所述的受控计算机及所述主控云服务器通信连接；

所述主控云服务器用来定义计算模体、靶区勾画以及定义计算参数，优化分配调度任务，并监控受控计算机执行；

所述受控计算机用来接收主控云服务器发出的运行指令进行判断任务执行、执行计算任务、反馈计算进度与计算结果。

2.根据权利要求1所述的基于优化分布式云放疗计划系统，其特征在于：

所述的优化分配调度任务是通过建立优化模型确定的，其中，所述的优化模型包括优化目标与约束条件；

优选地，所述的优化目标包括最小完成时间、最多完成任务数或最低费用中的一个或者多个组合；

优选地，所述的约束条件包括确定当前任务数量、可使用的网络分布、可使用的受控计算机分布或受控计算机的任务完成率分布。

3.根据权利要求1或2所述的基于优化分布式云放疗计划系统，其特征在于：所述的优化调度任务包括如下步骤：

a)优化模型参数初始化：包括定义目标与确定约束条件相关参数初始化；

b)利用优化算法迭代求解：使用无约束优化算法、约束优化算法或者智能优化算法迭代求解；

c)结果输出：优化结果包括分配任务的优先级、所使用的网络资源以及计算机资源。

4.根据权利要求1所述的基于优化分布式云放疗计划系统，其特征在于：所述主控云服务器通过多用户定义计算模体、靶区勾画以及定义计算参数；

或所述主控云服务器根据目前用户的计算要求分配与调度计算任务，其中所述的分配与调度计算任务包括对受控计算机发送计算任务、关闭计算任务、转移计算任务、开关机管理、任务优先次序管理或任务安全管理中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的基于优化分布式云放疗计划系统，其特征在于：所述主控云服务器对受控计算机进行监控，当发现任意一台受控计算机失去联系，则将该受控计算机的任务重新分配给另外一台受控计算机。

6.根据权利要求1或5所述的基于优化分布式云放疗计划系统，其特征在于：所述的监控方法包括：主动发送或者被动接收心跳包、主动请求或者被动接收计算进度、主动请求或者被动接收计算结果相关信息。

7.根据权利要求1所述的基于优化分布式云放疗计划系统，其特征在于：所述主控云服务器的多用户的资源根据系统设定独立使用或共享使用：优选地，所述的独立使用的方法包括沙箱技术或虚拟机技术；所述的共享使用包括共享内存，共享数据库或共享存储设备；

或所述的主控云服务器根据用户的需要对患者隐私信息进行自动隐藏或不隐藏。

8.根据权利要求1所述的基于优化分布式云放疗计划系统，其特征在于：所述的受控计算机用于放疗计划系统的算法计算；优选地，所述的算法计算包括剂量计算，优化计算，图像重建，剂量验证或计划评估的一种或多种；

所述的受控计算机的执行计算任务包括分解成子任务、执行子任务；

或所述的受控计算机将任务分解为以下子任务中的一种或多种：GPU并行任务、CPU并行任务或CPU-GPU混合并行任务。

9.一种如权利要求1～8中任一项所述的基于优化分布式云放疗计划系统的使用方法，其特征在于：所述的使用方法包括：

所述主控云服务器的定义计算模体、靶区勾画以及定义计算相关参数的步骤；

所述主控云服务器提出计算要求并通过所述网络通信模块将计算数据传送至受控主机计算、监控受控计算机、优化分配调度任务相关步骤；

所述受控计算机接收任务、判断任务执行、执行计算任务、反馈计算进度信息以及反馈计算结果的步骤。

10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行实现如权利要求9所述的步骤。